พบปะการังบางชนิดปรับสมดุลเคมีในร่างกาย เพื่อเอาตัวรอดในมหาสมุทรที่เป็นกรด

พบปะการังบางชนิดปรับสมดุลเคมีในร่างกาย เพื่อเอาตัวรอดในมหาสมุทรที่เป็นกรด

“งานวิจัยใหม่จากมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์

ชี้ให้เห็นว่าปะการังบางชนิดกำลังปรับตัวผ่านกลไกสร้างแคลเซียม

เพื่อให้พวกมันผ่านพ้นวิกฤตเหล่านี้ไปได้”

 

ในช่วง 2 ศตวรรษ นักวิทยาศาสตร์ได้ประเมินว่าค่า pH ของมหาสมุทรได้ลดลงจากประมาณ 8.16 เป็น 8.07 (ค่า pH 7 คือค่าความเป็นกลาง มากกว่า 7 คือเป็นเบสมากขึ้น น้อยกว่า 7 คือเป็นกรดมากขึ้น) เนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปล่อยมามากขึ้นเรื่อย ๆ 

หากแนวโน้มในปัจจุบันยังคงเป็นเช่นนี้ต่อไป ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่เชื่อว่าค่า pH ของมหาสมุทรจะลดลงไปอยู่ที่ 7.67 ภายในปี 2100 และนั่นอาจทำให้อะไรหลาย ๆ อย่างในทะเลเปลี่ยนไปอย่างมาก โดยเฉพาะปะการังที่เป็นสิ่งมีชีวิตค้ำจุนของระบบนิเวศ อย่างไรก็ตาม รายงานใหม่ที่เผยแพร่บนวารสาร Science Advances ระบุว่าเราอาจยังมีความหวังอยู่

“เราพบว่าปะการังสามารถควบคุมกลไกที่พวกมันใช้ในการสร้างและรักษาโครงสร้างได้ แม้ว่ามหาสมุทรจะมีความเป็นกรดมากขึ้นก็ตาม” เจสสิกา แฮงกินส์ (Jessica Hankins) ผู้วิจัยและนักศึกษาปริญญาเอกภาควิชาธรณีวิทยา กล่าว 

“นี่เป็นสัญญาณที่ไม่คาดคิดและให้ความหวังอย่างไรก็ตาม เราต้องการข้อมูลระยะยาวเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจความหมายที่แท้จริง” เธอเสริม 

โครงสร้างของปะการัง

โดยทั่วไปแล้วปะการังจะมีโครงสร้างแข็งที่ใช้แคลเซียมคาร์บอเนตแทรกอยู่ระหว่างเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและโครงกระดูกเก่าเป็นโซนบาง ๆ ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงและสร้างเป็นโพรงไว้แลกเปลี่ยนสิ่งจำเป็นกับสภาพแวดล้อมรอบข้าง 

รวมถึงเป็นโพรงปรับสภาพทางเคมีที่จะมีไอออนเคลื่อนเข้าไป เพื่อกระตุ้นแคลเซียมและคาร์บอเนตให้รวมตัวกันกลายเป็นโครงสร้างใหม่ ๆ กระบวนการเหล่านี้พึ่งพาความสมดุลของมหาสมุทรเป็นอย่างมาก แต่เมื่อคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศละลายในน้ำมากขึ้น มันก็ทำให้ทะเลเป็นกรดมาขึ้น

การเปลี่ยนแปลงนี้ทำให้ปะการังมีไอออนคาร์บอเนตอิสระที่จะมาสร้างโครงสร้างใหม่น้อยลง ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงเชื่อว่าสิ่งนี้จะทำให้ปะการังอ่อนแอและเจริญเติบโตช้าลง แต่เพื่อความชัดเจน ทีมวิจัยต้องการรู้ว่าปะการังจะเปลี่ยนแปลงไปด้วยความเร็วแค่ไหนในสถานการณ์จริง

แฮงกินส์ จึงเลือกใช้ เทคนิครามานสเปกโทรสโคปี (Raman Spectroscopy) ซึ่งจะยิงเลเซอร์ไปที่ตัวอย่างและอ่านค่าการจัดเรียงตัวของโมเลกุล โดยที่ผ่านมาเทคนิคนี้ใช้กับหิน งานศิลปะ และการตรวจสอบโปรตีนเป็นปกติ 

ทีมวิจัยได้วิเคราะห์ตัวอย่างโครงกระดูปะการัง 2 ตัวอย่างจากออสเตรเลีย โดยชิ้นหนึ่งมีอายุเกือบ 200 ปีจากแนวปะการังเกรตแบร์ริเออร์รีฟ และอีกตัวอย่างหนึ่งมีอายุประมาณ 115 ปีจากทะเลคอรัล ซึ่งพบว่าพวกมันดูเหมือนจะรักษาระดับแคลเซียให้อยู่ในระบบเหมาะสมได้อย่างไม่น่าเชื่อ 

กล่าวอีกนัยก็คือ แม้จะมีสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (ทะเลเป็นกรด) แต่ปะการังก็ยังคงเจริญเติบโตได้ ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าพวกมันทำได้อย่างไร แต่ทีมวิจัยสันนิษฐานว่าปะการังน่าจะทำงานอย่างหนักเพื่อให้ได้ไอออนแคลเซียมในระดับเท่าเดิม

“เมื่อสภาวะเอื้ออำนวย ปะการังดูเหมือนจะให้ความสำคัญกับการเจริญเติบโตเป็นอันดับแรก แม้ว่าจะหมายถึงการสร้างโครงสร้างที่มีความยุ่งเหยิงในระดับโมเลกุลมากขึ้นเล็กน้อยก็ตาม” แฮงกินส์กล่าว “อาจเป็นไปได้ว่ากระบวนการที่ปะการังใช้ในการปรับเปลี่ยนและควบคุมระดับน้ำสะสมแคลเซียมมีความซับซ้อนมากกว่าที่เราเคยจำกัดได้ก่อนหน้านี้” พร้อมเสริมว่า ต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมต่อไป

คลื่นความร้อนยังคงเป็นภัยคุกคามสำคัญ

ทีมวิจัยเน้นย้ำว่า ความสามารถของปะการังนี้ไม่ได้ทำให้ปะการังอยู่ในสถานะที่ดีขึ้นเลย พวกมันยังต้องเผชิญกับภัยคุกคามอื่น ๆ ที่น่ากังวลเช่นเดิม โดยเฉพาะอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้จะทำให้ปะการังฟอกขาวและอาจตายได้หากเจอการฟอกขาวซ้ำ ๆ 

ซึ่งในช่วงปี 2023-2024 นักวิทยาศาสตร์ได้ออกรายงานเตือนว่าปะการังเกิดการฟอกขาวครั้งใหญ่ในอย่างน้อย 62 ประเทศและดินแดน ขณะที่มลพิษและการประมงที่มากเกินก็ยิ่งทำให้สถานการณ์ตึงเครียดมากขึ้น

“ปะการังเป็นกรอบกายภาพที่ระบบนิเวศแนวปะการังต้องพึ่งพา หากพวกมันเติบโตอย่างอ่อนแอ และมีโครงสร้างหนาแน่นน้อยลงเรื่อย ๆ ก็อาจก่อให้เกิดผลกระทบแบบโดมิโนที่นำไปสู่การล่มสลายของระบบนิเวศในวงกว้าง”  แฮงกินส์ บอก “ทุกระบบบนโลกเชื่อมโยงกัน สิ่งที่เกิดขึ้นกับแนวปะการังจะสะท้อนไปไกลเกินกว่าชายฝั่ง” 

โครงสร้างที่แข็งแรงจะช่วยให้ปะการังดำเนินชีวิตของมันไปได้ และค้ำจุนสิ่งที่อยู่รอบ ๆ มัน แต่ความทนทานก็ยังมีขีดจำกัด แม้แต่ปะการังที่รับมือกับภาวะกรดสูงก็ยังไม่อาจรอดจากคลื่นความร้อนในทะเลที่เกิดขึ้นซ้ำแล้วซ้ำเล่า การปกป้องปะการังจึงไม่ใช่แค่การปกป้องสิ่งมีชีวิตเฉพาะกลุ่มกลุ่มนี้ แต่จะเป็นการปกป้องโลกที่เป็นบ้านของทุกชีวิต

สืบค้นและเรียบเรียง

วิทิต บรมพิชัยชาติกุล

ที่มา

https://www.science.org

https://www.earth.com

https://news-oceanacidification-icc.org


อ่านเพิ่มเติม : ผลกระทบจากโลกร้อน : ทำทะเลเป็นกรด

ฟันฉลามสึกกร่อน ล่าเหยื่อยากขึ้น

Recommend